反向分接头(RDT)、远程诊断管理工具(RDMT)以及使用所述RDT和所述RDMT的分析的制作方法

相关申请案交叉申请

本发明要求2016年2月12日递交的发明名称为“反向分接头(rdt)、远程诊断管理工具(rdmt)以及使用所述rdt和所述rdmt的分析(reverse-directiontap(rdt),remotediagnosticmanagementtool(rdmt),andanalysisusingtherdtandtherdmt)”的第15/042,322号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请又要求johnmoran等人在2015年2月16日递交的发明名称为“用于测量电缆设施前向路径和反向路径的前向分接头(fdt)和反向分接头(rdt)的组合(combinationofforward-directiontap(fdt)andreverse-directiontap(rdt)formeasuringcableplantforwardpathandreversepath)”的第62/116,840号美国临时申请案；johnmoran等人在2015年3月13日递交的发明名称为“电缆设施中的远程主动网络管理(pnm)诊断(remoteproactivenetworkmanagement(pnm)diagnosticsinacableplant)”的第62/132,807号美国临时申请案；以及johnl.moraniii等人在2015年4月14日递交的发明名称为“使用远程主动网络管理(pnm)诊断工具的快速傅里叶变换(fft)测量(fastfouriertransform(fft)measurementsusingremoteproactivenetworkmanagement(pnm)diagnostictools)”的第62/147,119号美国临时申请案的在先申请优先权和权益，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

无

背景技术：

光纤同轴电缆混合(hybridfiber-coaxial，hfc)网络是组合光纤与同轴电缆的宽带网络。有线电视(cabletelevision，catv)运营商自从二十世纪九十年代早期就已部署hfc网络。当catv运营商运营多个hfc网络时，其被称作多系统运营商(multi-systemoperator，mso)。hfc网络通常采用频分复用(frequency-divisionmultiplexing，fdm)、正交幅度调制(quadratureamplitudemodulation，qam)和其它联网和调制技术来提供各种服务，包含电视(television，tv)、电话和因特网服务。作为针对mso的标准的有线电视实验室有线数据传输业务接口规范(dataovercableserviceinterfacespecification，docsis)3.1以每秒1千兆位(gb/s)与10gb/s之间的数据速率提供因特网服务。

技术实现要素：

在一个实施例中，本发明包含一种同轴电缆分接头，其包括壳体和耦合到壳体的面板。面板包括第一定向分接头端口和诊断反向(diagnosticreverse，dr)端口，所述dr端口用于接收源自同轴电缆分接头的下行设备的第一上行信号，且在下行方向上注入下行测试信号。在一些实施例中，面板用于在不中断下对与同轴电缆分接头相关联的网络的服务的情况下替换预先存在的面板，和/或面板进一步包括诊断前向(diagnosticforward，df)端口，其用于：接收源自所述同轴电缆分接头的上行设备的第一下行信号；以及在上行方向上注入上行测试信号，和/或df端口进一步用于传递网络功率，和/或同轴电缆分接头进一步包括：第二定向分接头端口；第三定向分接头端口；以及第四定向分接头端口，和/或第一定向分接头端口、第二定向分接头端口、第三定向分接头端口和第四定向分接头端口各自用于：进一步向下行传递接收到的下行信号；以及进一步向上行传递接收到的上行信号，和/或面板进一步包括：用于耦合到输出线的输出端口；耦合到输出端口和df端口的第一定向耦合器；以及耦合到第一定向耦合器和dr端口的第二定向耦合器，和/或面板进一步包括：耦合到第二定向耦合器的第三定向耦合器；耦合到第三定向耦合器的第一分离器；耦合到第一分离器、第一定向分接头端口和第三定向分接头端口的第二分离器；以及耦合到第一分离器、第二定向分接头端口和第四定向分接头端口的第三分离器，和/或第一定向耦合器用于：以双向方式将输入线耦合到输出线；以及以双向方式将df端口耦合到输入线而非输出线，和/或其中第二定向耦合器用于：以双向方式将输入线耦合到输出线；以及以双向方式将dr端口耦合到输出线而非输入线。

在另一实施例中，本发明包含一种光纤同轴电缆混合(hybridfiber-coaxial，hfc)网络，其包括：头端；耦合到头端的第一放大器；以及分接头，其耦合到第一放大器，用于耦合到多个电缆调制解调器(cablemodem，cm)且包括诊断前向(diagnosticforward，df)端口，所述df端口用于：接收源自第一放大器的下行信号；以及在上行方向上注入上行测试信号以供在头端处的接收。在一些实施例中，所述网络进一步包括耦合到分接头的第二放大器，其中分接头进一步包括诊断反向(diagnosticreverse，dr)端口，所述dr端口用于：接收源自第二放大器的上行信号；以及在下行方向上注入下行测试信号以供在cm中的一个cm处的接收。

在又一实施例中，本发明包含一种远程诊断管理工具(remotediagnosticmanagementtool，rdmt)，其包括：用于耦合到反向分接头(reverse-directiontap，rdt)的诊断反向(diagnosticreverse，dr)端口的主动网络管理(proactivenetworkmanagement，pnm)头端模块；以及耦合到pnm头端模块并用于耦合到rdt的诊断前向(diagnosticforward，df)端口的pnm电缆调制解调器(cablemodem，cm)模块。在一些实施例中，pnm头端模块进一步用于：监视、捕获和分析源自rdt的下行设备且经过dr端口的上行信号；将下行测试信号注入到dr端口中；以及测量在rdt处的局部噪声，和/或pnmcm模块进一步用于：从头端接收分析命令；将分析命令转发到pnm头端模块；从pnm头端模块接收分析；以及将分析转发到头端，和/或pnmcm模块进一步用于：监视、捕获和分析源自rdt的上行设备且经过df端口的下行信号；对头端执行计时和映射；以及将上行测试信号注入到df端口中。

在又一实施例中，本发明包含一种在光纤同轴电缆混合(hybridfiber-coaxial，hfc)网络中实施的方法，所述方法包括：从第一反向分接头(reverse-directiontap，rdt)接收第一信号；使用第一远程诊断管理工具(remotediagnosticmanagementtool，rdmt)分析第一信号；从位于第一rdt下行的第二rdt接收第二信号；使用第二rdmt分析第二信号；将第一信号与第二信号进行比较；以及基于所述比较确定网络中故障组件的位置。在一些实施例中，第一信号是经由第一rdt的第一诊断反向(diagnosticreverse，dr)分接头和第一rdmt的第一主动网络管理(proactivenetworkmanagement，pnm)头端模块接收的第一上行信号，且其中第二信号是经由第二rdt的第二dr分接头和第二rdmt的第二pnm头端模块接收的第二上行信号，和/或第一信号包括非线性，其中第二信号不包括非线性，且其中所述确定包括确认所述位置在第一rdt与第二rdt之间，和/或第一信号是经由第一rdt的第一诊断前向(diagnosticforward，df)分接头和第一rdmt的第一主动网络管理(proactivenetworkmanagement，pnm)电缆调制解调器(cablemodem，cm)模块接收的第一下行信号，其中第二信号是经由第二rdt的第二df分接头和第二rdmt的第二pnmcm模块接收的第二下行信号，其中第一信号不包括非线性，其中第二信号包括非线性，且其中所述确定包括确认所述位置在第一rdt与第二rdt之间。

从结合附图以及权利要求书进行的以下详细描述中将更清楚地理解这些以及其它特征。

附图说明

为了更透彻地理解本发明，现参考结合附图和具体实施方式而进行的以下简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。

图1是hfc网络的示意图。

图2是图1中的分接头的透视图。

图3是面板系统的俯视图。

图4是根据本发明的实施例的反向分接头(reverse-directiontap，rdt)的透视图。

图5是根据本发明的实施例的面板系统的俯视图。

图6是根据本发明的实施例的图5中的面板系统的透视图。

图7是根据本发明的实施例的图6中的面板系统的详细视图。

图8是根据本发明的实施例的hfc网络分析系统的示意图。

图9是根据本发明的实施例的远程诊断管理工具(remotediagnosticmanagementtool，rdmt)的示意图。

图10是根据本发明的另一实施例的rdmt的示意图。

图11是根据本发明的又一实施例的rdmt的示意图。

图12是根据本发明的实施例的分析非线性的上行hfc网络分析系统的示意图。

图13是根据本发明的实施例的分析升高底噪的下行hfc网络分析系统的示意图。

图14是根据本发明的实施例的分析脉冲噪声的上行hfc网络分析系统的示意图。

图15是根据本发明的实施例的分析长期演进(long-termevolution，lte)信号的下行hfc网络分析系统的示意图。

图16是根据本发明的实施例的分析脉冲持续时间的上行hfc网络分析系统的示意图。

图17是根据本发明的实施例的分析脉冲噪声功率和非线性的上行hfc网络分析系统的示意图。

图18是根据本发明的实施例的分析微反射的上行hfc网络分析系统的示意图。

图19是根据本发明的实施例的分析微反射的下行hfc网络分析系统的示意图。

图20是说明根据本发明的实施例确定网络中故障组件的位置的方法的流程图。

图21是根据本发明的实施例的网络装置的示意图。

具体实施方式

首先应理解，虽然下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但所公开的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论所述技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、附图和技术，包含本文中所说明并描述的示例性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。

图1是hfc网络100的示意图。网络100通常包括头端105；光纤中继线110；光学节点115；同轴电缆线120；放大器(amplifier，amp)125、140；分接头130、145；以及电缆调制解调器(cablemodem，cm)135、150。网络100可采用以引用的方式并入的docsis3.0或docsis3.1或采用另一标准。

举例来说，头端105可以是融合电缆接入平台(convergedcableaccessplatform，ccap)、整合ccap(integratedccap，iccap)或docsis电缆调制解调器终端系统(cablemodemterminationsystem，cmts)。头端105提供多个功能。首先，头端105使用光学发射器和接收器经由光学节点115与cm135、150通信。其次，头端105使用其它光学发射器和接收器与因特网等骨干网通信。第三，头端105因此充当在一边的cm135、150与在另一边的骨干网之间的中介。第四，头端105调度下行(downstream，ds)和上行(upstream，us)通信两者。下行通信或前向路径通信是指从头端105到cm135、150的通信。还可被称作返回路径通信或反向路径通信的上行通信是指从cm135、150到头端105的通信。

光纤中继线110将头端105耦合到光学节点115。光纤中继线110可包括传送光学信号的内部光纤和保护光纤免受环境和其它条件影响的外部绝缘层。光纤中继线110通常为数公里(kilometer，km)长。

光学节点115将来自头端105的光学信号转换成电信号且将那些电信号转发到cm135、150。类似地，光学节点115将来自cm135、150的电信号转换成光学信号且将那些光学信号转发到头端105。光学节点115位于分部的入口或另一位置处。

同轴电缆线120将光学节点115耦合到amp125，将amp125耦合到分接头130，将分接头130耦合到cm135，将分接头130耦合到amp140，将amp140耦合到分接头145，且将分接头145耦合到cm150。或者，同轴电缆线120的每个描述部分是单独线。同轴电缆线120可包括四层。第一最内层是传送电信号的铜核心。第二层是介电绝缘体；第三层是金属屏蔽；而第四最外层是塑料护套。同轴电缆线120通常小于1km长。同轴电缆线120可以是半刚性的且可被称为硬线。

amp125、140放大网络100的前向路径和返回路径这两个方向上的电信号，且amp125、140均衡网络100的前向路径方向上的电信号以补偿由于电信号横穿同轴电缆线120以及分接头130、145而出现的频率滚降或斜坡。均衡还可被称作正倾斜补偿，其包括将足够量的预加重添加到电信号以便平化后续组件的输入处的频率响应。amp125、140可从同轴电缆线120接收交流电(alternatingcurrent，ac)功率并且因此并不需要其自身电源。amp125、140位于任何合适的位置处。如由省略号所示，可存在类似于amp125、140的额外amp。此外，额外amp可存在于用户驻地处。

分接头130、145是同轴电缆分接头且将同轴电缆线120从输入端口传递到输出端口且为如下文所描述的cm135、150提供分接头输出。分接头130、145是无源装置，意味着其并不为其自身提供功率。虽然分接头130展示到四个cm135的连接且分接头145展示到四个cm150的连接，但分接头130、145可连接到任何数目的cm。分接头130、145通常阻断来自同轴电缆线120的ac功率。分接头130、145位于街道尽头处或其它位置处。如由省略号所示，可存在类似于分接头130、145的额外分接头。

cm135、150提供多个功能。首先，cm135、150使用电发射器和接收器经由光学节点115与头端105通信。其次，cm135、150使用其它电发射器和接收器与用户装置通信。第三，cm135、150因此充当在一边的头端105与在另一边的用户装置之间的中介。用户装置包含计算机、tv或其它支持因特网的装置。在cm135、150与tv通信时，cm135、150可被称为机顶盒(set-topbox，stb)。cm135、150位于用户驻地处，例如在房屋处或房屋中。虽然展示四个cm135和四个cm150，但可存在更少或更多cm135、150。

图2是图1中的分接头130的透视图。分接头130包括面板210和壳体220。面板210和壳体220使用螺钉或其它合适的构件紧固在一起。下文进一步描述面板210。壳体220包括实施面板210的设计、提供到同轴电缆线120的连接且在并未安装面板210时提供旁路能力的电路。图1中的分接头145类似于分接头130。

图3是面板系统300的俯视图。系统300包括输入线310、面板210和输出线380。输入线310和输出线380对应于图1中的同轴电缆线120。

面板210包括输入端口320、分接头端口1330、分接头端口3340、分接头端口4350、分接头端口2360和输出端口370。输入端口320为输入线310提供输入且输出端口370为输出线380提供输出。输入端口320和输出端口370是双向的，意味着其可传递分接头130上行以及下行的信号。

分接头端口1330专用于cm11351，分接头端口2360专用于cm21352，分接头端口3340专用于cm31353，且分接头端口4350专用于cm41354。作为实例，分接头130具有23分贝(decibel，db)的分接头损耗，这意味着在分接头端口330、340、350、360处测得的下行信号的电平比在输入端口320处测得的同一信号的电平小23db。分接头130具有35db的隔离损耗，这意味着在分接头端口330、340、350、360处测得的上行信号的电平比在输出端口370处测得的同一信号的电平小35db。虽然展示四个分接头端口，但面板210可具有任何数目的分接头端口。典型面板可具有的分接头端口在两个与八个之间。

首先，分接头端口330到360是定向分接头端口，意味着其仅可将下行信号从头端105传递到cm135以及将上行信号从cm135传递到头端105。因此，源自分接头130下行的上行信号，例如来自cm150的上行信号，无法经由分接头端口330到360传递。出于所述原因，在不断开分接头130、连接分析器并因此中断对cm135的服务的情况下，技术员无法在分接头端口330到360处分析那些上行信号或其相关联噪声。类似地，在不断开分接头130、连接分析器并因此中断对cm135的服务的情况下，技术员无法在分接头端口330到360处注入下行测试信号。在不中断对cm135、150的服务的情况下，技术员仅可在头端105处分析上行信号以及注入下行测试信号。所述分析允许技术员识别网络100中损伤的存在。然而，头端105是网络100的端点，因此分析并不能使技术员定位损伤。换句话说，技术员无法识别网络100的哪些具体中点组件或区段造成损伤。

其次，cm135、150可监视下行信号；提供度量值，例如信号电平、调制误差率(modulationerrorratio，mer)和前向纠错(forwarderrorcorrection，fec)统计数据；提供服务，例如全频带捕获(full-bandcapture，fbc)和下行网络故障处理；以及将相关联数据传输到头端105。头端105而非cm135、150或其它中点组件可监视上行信号并提供那些度量值。然而，为了定位包含脉冲噪声的上行损伤，可能有必要将那些上行信号分析为网络100中的多个位置。这是因为头端105遭受噪声汇集，这表示头端105从网络100中的每一组件接收所有损伤的总和。

第三，mso可能耗费大量的时间定位和固定网络100中的损伤。这会引起消费者不满。频谱分析等pnm技术用于分析网络。然而，现有pnm技术因其基于对头端105或cm135、150处而非网络100中的中点处的信号分析而受到限制。同样，技术员无法识别网络100的哪些具体中点组件或区段造成损伤。

本文中公开分析hfc网络或另一合适网络等电缆网络中的下行和上行信号两者的实施例。在第一实施例中，rdt包括具有诊断前向(diagnosticforward，df)端口和诊断反向(diagnosticreverse，dr)端口两者的面板。df端口提供到源自rdt的上行设备的下行信号的连接，且dr端口提供到源自rdt的下行设备的上行信号的连接。rdt的面板可替换预先存在分接头的预先存在面板而不会中断对cm的服务。在第二实施例中，rdmt耦合到rdt。rdmt可嵌入于网络中。rdmt包括耦合到rdt的dr端口的pnm头端模块和耦合到rdt的df端口的pnmcm模块。pnm头端模块分析上行信号且在网络中的任何地方注入下行测试信号，包含在网络中的中点处注入下行测试信号。pnmcm模块分析下行信号且在网络中的任何地方注入上行测试信号，包含在网络中的中点处注入上行测试信号。因此，技术员可通过网络的详细和局部化视图识别网络损伤的存在以及位置。在第三实施例中，嵌入网络维护(embeddednetworkmaintenance，enm)技术实现对网络中任一点处的下行和上行信号两者的各种分析。

图4是根据本发明的实施例的rdt400的透视图。rdt400包括面板410和壳体420。面板410和壳体420使用螺钉或其它合适的构件紧固在一起。图4中的rdt400看起来类似于图2中的分接头130。举例来说，壳体420类似于壳体220。然而，面板410不同于面板210，如下文中进一步描述。

图5是根据本发明的实施例的面板系统500的俯视图。系统500包括类似于输入线310的输入线505、面板410和类似于输出线380的输出线550。面板410包括类似于输入端口320的输入端口510、类似于分接头端口1330的分接头端口1515、类似于分接头端口3340的分接头端口3520、类似于分接头端口4350的分接头端口4535、类似于分接头端口2360的分接头端口2540和类似于输出端口370的输出端口545。然而，不同于面板210，面板410还包括dr端口525和df端口530。虽然展示六个分接头端口，但面板210可具有任何数目的分接头端口。

rdt400可替换网络100中的分接头130、145。然而，壳体220可已经支撑面板410，包含dr端口525和df端口530。因此，或者，仅面板410可替换网络100中预先存在分接头130的预先存在面板210或预先存在分接头145的预先存在面板。在所述状况下，壳体420也无需替换壳体220，此将中断对cm135、150的服务。相反地，在由面板410替换面板210之后，壳体220中的短路棒或机械旁路将输入端口510连接到输出端口545而无电弧放电且不中断下对cm135、150的服务。由面板410替换面板210可能增加约1.5db的插入损耗。

dr端口525和df端口530实现分析上行信号并注入下行测试信号。dr端口525和df端口530仅仅可实现此类分析，但不可提供到cm135、150的常规信号路径。作为实例，rdt400替换分接头130。在所述状况下，dr端口525接收源自在例如分接头145处的rdt400下行的上行信号。dr端口525还朝向例如分接头145注入下行信号。df端口530接收源自在例如头端105处的rdt400上行的下行信号。df端口530还朝向例如头端105注入上行信号。dr端口525和df端口530是单个端口以便使直通损耗最小化。

作为实例，分接头端口515、520、535、540具有23db分接头损耗，这意味着在分接头端口515、520、535、540处测得的下行信号的电平比在输入端口510处测得的同一信号的电平小23db。分接头端口515、520、535、540具有35db隔离损耗，这意味着在分接头端口515、520、535、540处测得的上行信号的电平比在输出端口545处测得的同一信号的电平小35db。dr端口525针对上行接收信号和下行测试信号具有20db分接头损耗。另外，dr端口525针对下行接收信号具有35db的隔离。df端口530具有23db分接头损耗，如同分接头端口515、520、535、540。

图6是根据本发明的实施例的图5中的面板系统500的透视图。如同图5，图6示出了输入线505、面板410和输出线550。另外，图6示出了面板410包括4端口分接头620、远程主动网络管理(proactivenetworkmanagement，pnm)分接头660和pnm互连件690。

4端口分接头620包括输入端口510；pnm互连件690的部分；以及分接头端口515、520、535、540。另外，4端口分接头620包括定向耦合器(directionalcoupler，dc)640和分离器610、630、650。dc640以双向方式将输入线505耦合到输出线550。另外，dc640以双向方式将分离器630耦合到输入线505而非输出线550，如由其内部线指示。dc640可具有约15db损耗。分离器630将信号拆分到分离器610和分离器650两者。分离器610将信号拆分到分接头端口1515和分接头端口3520。分离器650将信号拆分到分接头端口2540和分接头端口4535。分离器610、630、650是双向分离器且可具有约4db损耗。

远程pnm分接头660包括pnm互连件690的部分、dr端口525、df端口530和输出端口545。另外，远程pnm分接头660包括dc670、680。dc670以双向方式将输入线505耦合到输出线550。另外，dc670以双向方式将dr端口525耦合到输出线550而非输入线505，如由其内部线指示。dc680以双向方式将输入线505耦合到输出线550。另外，dc680以双向方式将df端口530耦合到输入线505而非输出线550，如由其内部线指示。dc670、680可具有约20db损耗。pnm互连件690将4端口分接头620耦合到输入线505和远程pnm分接头660且将远程pnm分接头660耦合到输出线550。

如图所示，dc670和其对应dr端口525在dc680和其对应df端口530上行。或者，dc670和其对应dr端口525在dc680和其对应df端口530下行。还如图所示，面板410包括dc640、670、680。或者，使用有源电路而非dc640、670、680。

还如图所示，4端口分接头620和远程pnm分接头660均为面板410的部分。在一个替代方案中，远程pnm分接头660可物理地与4端口分接头620分离。然而，将远程pnm分接头660添加到网络100将中断对cm135、150的服务，如上文所描述。另外，将远程pnm分接头660添加到网络100可能增加约2.0db的插入损耗，这比因用面板410替换面板210而引起的2.0db插入损耗大0.5db。在第二替代方案中，面板包括替代远程pnm分接头660的非定向分接头端口，并且面板410外部的组件耦合到所述非定向分接头端口并执行dr端口525和df端口530的功能。另外，面板410外部的耦合器可耦合到所述非定向分接头端口。虽然此替代方案制造起来更简单，但通过测试装备使用此替代方案可能不太方便。

图7是根据本发明的实施例的图6中的面板系统500的详细视图。图7示出了与图6相同的组件。另外，图7示出了那些组件的子组件，并示出了面板系统500包括机械旁路720、主ac分流器730和耦合端口ac分流器770。

面板系统500的组件包括呈各种配置的电容器710、电感器740、变压器750和电阻器760。电容器710具有任何合适的电容值，电感器740具有任何合适的电感值，变压器750具有任何合适的比率和其它值，且电阻器760具有任何合适的电阻。机械旁路720、主ac分流器730和耦合端口ac分流器770提供功率传递电路。与dr端口525相关联的dc670可不传递网络功率，因为用于dr端口525的连接可能不能处置所述网络功率。与df端口530相关联的dc680传递网络功率。dc680可从输入端口510或输出端口545接收网络功率。另外，df端口530可并不需要小于102兆赫兹(megahertz，mhz)的任何频率，因此可易于对网络功率进行滤波。

图8是根据本发明的实施例的hfc网络分析系统800的示意图。系统800示出了hfc网络100等较大hfc网络的部分。系统800包括类似于amp125、140的amp805、850；类似于rdt400的rdt815；以及类似于分接头130、145的分接头840、845。简化rdt815以仅示出类似于dr端口525的dr端口810和类似于df端口530的df端口820。另外，系统800包括rdmt825。

rdmt825可包括硬防水外壳或适合于保护rdmt825免受外部环境影响的其它外壳。这允许rdmt825嵌入在系统800中的任何地方。rdmt825进一步包括pnm头端模块830和pnmcm模块835以提供在头端和cm两者中分别存在的功能。

pnm头端模块830耦合到dr端口810和pnmcm模块835两者。首先，pnm头端模块830监视、捕获和分析源自例如在amp850处的rdt815下行的上行信号。其次，pnm头端模块830注入下行测试信号。第三，pnm头端模块830测量rdt815处的局部噪声。pnm头端模块830可采用pnmcm模块835或与头端通信的频带外构件。

pnmcm模块835耦合到df端口820和pnm头端模块830。首先，pnmcm模块835监视、捕获和分析源自例如在amp805处的rdt815上行的下行信号。其次，pnmcm模块835对头端的工作执行计时和映射。第三，pnmcm模块835将分析从pnm头端模块830传输到头端。第四，pnmcm模块835从头端接收分析命令且将那些命令转发到pnmcm模块835。第五，pnmcm模块835注入上行测试信号以例如促进docsis3.0或docsis3.1信道估计。

rdmt825可在提供网络计时和操作参数时提供更为先进的测量。rdmt825可在测距突发等特定活动期间进行分析。rdmt825可具有计划表或从头端接收计划表，且计划表可指示何时进行分析。在那些分析期间，rdmt825可请求cm传输常规信号；传输测试信号或根本不传输信号。rdmt825可与诊断cm或嵌入信号产生器等其它测试组件结合使用。

rdmt825可能需要网络功率来操作。rdmt825从传递网络功率的df端口820接收所述网络功率。rdmt825被称作远程装置，由于其远离头端且可以远离头端的方式受到控制。技术员可将rdmt825插入在系统800中且当在场时使用rdmt825，或技术员可以半永久性或永久性方式将rdmt825嵌入在系统800中，使得在rdmt825操作时无需技术员在场。

虽然rdt815和rdmt825示出为在amp805与分接头840之间，但rdt815和rdmt825可放置于系统800或较大网络中的任何合适的位置中。换句话说，rdt815和rdmt825可放置在系统800或较大网络中的任何中点处。此变通性确保rdt815和rdmt825可确定损伤的位置。虽然rdmt825示出为经由dr端口810和df端口820耦合到rdt815，但rdmt825可以其它方式连接到系统800。举例来说，rdmt825可耦合到同轴电缆线上的分离器或可耦合到系统800的另一组件。

在图8中，pnm头端模块830和pnmcm模块835在共用装置rdmt825中耦合到彼此。头端芯片可实施pnm头端模块830，且cm芯片可实施pnmcm模块835。图9到11展现实施pnm头端模块830和pnmcm模块835的不同方法。在那些方法中，cm芯片实施pnm头端模块830和pnmcm模块835两者。所属领域的一般技术人员理解如何实施所描述的个别组件。其它合适的方法也可实施pnm头端模块830和pnmcm模块835。

图9是根据本发明的实施例的rdmt900的示意图。rdmt900包括uspnm模拟信号调节器905、cm芯片910、cm芯片上系统(system-on-chip，soc)935、功率模块940、时钟945、us模拟信号调节器970、ds模拟信号调节器975和双路复用器980。cm芯片910包括定时子系统915、输入输出(input-output，io)子系统920、模拟控制(ctrl)925、存储器930、uspnm数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)与模/数转换器(analog-to-digitalconverter，adc)965、uscmdsp与dac960、dscmdsp与adc955以及dspnmdsp950。rdmt900具有cm芯片910内部的pnm能力，其可需要切换信号滤波器以动态地路由下行信号和上行信号。虽然示出来自rdt的df端口的下行信号进入双路复用器980且示出来自rdt的dr端口的上行信号进入uspnm模拟信号调节器905，但下行信号和上行信号可替代地共同进入rdmt900内的分离器且接着单独进入到其相应路径中。

图10是根据本发明的另一实施例的rdmt1000的示意图。rdmt1000包括cm芯片1005、功率模块1040、时钟1045、ds模拟信号调节器1050、双路复用器1055、us模拟信号调节器1060、cmsoc1065、dspnm模拟信号调节器1070、pnmadc与dsp1075以及uspnm模拟信号调节器1080。cm芯片1005包括定时子系统1010、io子系统1015、模拟ctrl1020、dspnmdsp1035、dscmdsp与adc1030以及uscmdsp与dac1025。不同于图9中的rdmt900，rdmt1000具有cm芯片1005外部的pnm能力。此外，pnmadc与dsp1075对来自dspnm模拟信号调节器1070的下行信号和来自uspnm模拟信号调节器1080的上行信号两者进行取样。此方法可更为完全地捕获谐波能量，其可归因于cm芯片1005或双路复用器1055的带宽限制而被滤出。虽然示出来自rdt的df端口的下行信号进入dspnm模拟信号调节器1070和双路复用器1055且示出来自rdt的dr端口的上行信号进入uspnm模拟信号调节器1080，但下行信号和上行信号可替代地共同进入rdmt1000内的分离器且接着单独进入到其相应路径中。

图11是根据本发明的又一实施例的rdmt1100的示意图。rdmt1100包括cm芯片1105、功率模块1140、时钟1145、ds模拟信号调节器1150、双路复用器1155、us模拟信号调节器1160、cmsoc1165、dspnm模拟信号调节器1170、pnmadc与dsp1175以及uspnm模拟信号调节器1180，如同图10中的rdmt1000。cm芯片1105包括定时子系统1110、i/o子系统1115、模拟ctrl1120、dspnmdsp1135、dscmdsp与adc1130、以及uscmdsp与dac1125，如同图10中的rdmt1000。不同于图10中的rdmt1000，rdmt1100进一步包括分离器1195、测试向量模拟信号调节器1185和pnm调制测试向量产生器1190。分离器1195将上行信号从rdt的dr端口拆分到测试向量模拟信号调节器1185和uspnm模拟信号调节器1180。因此，不同于图10中的rdmt1000，rdmt1100具有cm芯片1105外部的pnm测试信道插入。虽然示出来自rdt的df端口的下行信号进入dspnm模拟信号调节器1170和双路复用器1155且示出来自rdt的dr端口的上行信号进入分离器1195，但下行信号和上行信号可替代地共同进入rdmt1100内的分离器且接着单独进入到其相应路径中。

图12是根据本发明的实施例的分析非线性的上行hfc网络分析系统1200的示意图。系统1200示出了hfc网络100等较大hfc网络的部分。系统1200包括amp1205、1250；rdt1215、1260；rdmt1225、1270；以及分接头1240、1245。那些组件类似于图8中的其对应组件。另外，系统1200示出图表1285、1295以展现rdmt1225、1270如何可分析系统1200。

rdmt1225通过经由dr端口1210和pnm头端模块1230捕获和分析源自rdt1215下行的上行信号而输出图表1285。图表1285的x轴表示以兆赫兹(megahertz，mhz)为单位的频率，且图表1285的y轴表示以分贝毫伏(decibelmillivolt，dbmv)为单位的功率。rdmt1270通过经由dr端口1255和pnm头端模块1275捕获和分析源自rdt1260下行的上行信号而输出图表1295。图表1295的x轴表示以mhz为单位的频率，且图表1295的y轴表示以dbmv为单位的功率。

如图所示，图表1295不具有非线性等不规则性，指示网络中在rdt1260下行的组件正恰当地起作用。然而，图表1285包括非线性1290，指示网络中rdt1215下行的至少一个组件故障。结合在一起，图表1285、1295指示rdt1215与rdt1260之间的至少一个组件故障。在此状况下，非线性1290的本质可暗示amp1250为非线性或以其它方式故障。尽管如此，如果分接头1240、1245为rdt，那么另一rdmt可耦合到分接头1240、1245的dr端口以使系统1200中可能含有故障组件的部分变窄且因此识别故障组件。

图13是根据本发明的实施例的分析升高底噪的下行hfc网络分析系统1300的示意图。系统1300类似于系统1200。不同于在系统1200中，rdmt1325通过经由df端口1320和pnmcm模块1335捕获和分析源自rdt1315上行的下行信号而输出图表1385。图表1385的x轴表示以mhz为单位的频率，且图表1385的y轴表示以dbmv为单位的功率。rdmt1370通过经由df端口1365和pnmcm模块1380捕获和分析源自rdt1360上行的下行信号而输出图表1395。图表1395的x轴表示以mhz为单位的频率，且图表1395的y轴表示以dbmv为单位的功率。

如图所示，图表1385不具有升高底噪等不规则性，指示网络中rdt1315上行的组件正恰当地起作用。然而，图表1395包括升高底噪1390，指示网络中rdt1360上行的至少一个组件故障。结合在一起，图表1385、1395指示rdt1315与rdt1360之间的至少一个组件故障。在此状况下，升高底噪1390的本质可暗示amp1350有噪声或以其它方式故障。尽管如此，如果分接头1340、1345为rdt，那么rdmt可耦合到分接头1240、1245的df端口以使系统1300中可能含有故障组件的部分变窄且因此识别故障组件。

rdmt825、900、1000、1100、1225、1270、1325、1370执行各种enm技术，包含使用docsis技术的扫频测量、快速傅里叶变换(fastfouriertransform，fft)频谱测量、用于频段和时段两者的fbc、均衡脉冲响应和全信号解调。人们可通过组合对连续频块的多个fft捕获的输出而执行频域捕获。优选地，此类捕获是针对全频带，但可归因于硬件限制而为不可能的。下文描述的enm控制器可由于触发器、计划表或docsis计时而命令rdmt825、900、1000、1100、1225、1270、1325、1370执行enm技术。rdmt825、900、1000、1100、1225、1270、1325、1370可进行连续测量或紧密计时测量。enm控制器可通过日时间或docsis时间标记测量。后续图和其对应描述将描述enm技术的一些实例。所述实例集中于上行信号，以内上行信号对于mso来说分析起来最具挑战性。

图14是根据本发明的实施例的分析脉冲噪声的上行hfc网络分析系统1400的示意图。系统1400类似于系统1200。不同于系统1200，系统1400包括cm1497、1499。图表1485、1495表示fft捕获。

如图所示，图表1495不具有脉冲噪声等不规则性，指示网络中rdt1460下行的组件正恰当地起作用。然而，图表1485包括脉冲噪声1490，指示网络中rdt1415下行的至少一个组件故障。脉冲噪声1490在上行频带中通过脉冲的两侧上由方括号指示的升高信号电平或峰值表征。由于分接头1440、1445阻断来自cm1497、1499的上行信号向下行传播，因此脉冲噪声1490必须进入amp1405与amp1450之间的系统1400。在此状况下，脉冲噪声1490的本质可暗示cm1497中的一个cm故障。虽然图表1485、1495表示fft捕获，但时域的fbc也将适合确定脉冲噪声1490。

图15是根据本发明的实施例的分析lte信号的下行hfc网络分析系统1500的示意图。系统1500类似于系统1300。不同于系统1300，系统1500包括cm1597和lte基站1599。图表1585表示fft捕获。

如图所示，图表1585包括下行信号1593，其是源自rdt1560上行的典型下行信号。当然，图表1585还示出了lte信号1590。lte使用在700mhz下或约700mhz的频段，其对应于hfc网络的下行频带。lte信号1590可从lte基站1599行进，归因于故障cm1597中的松散或腐蚀连接件而泄漏到故障cm1597中且继续向上行前进。rdmt1570经由df端口1565和pnmcm模块1580接收lte信号1590。因此，在rdmt1570处lte信号1590的存在指示故障cm1597在rdt1560上行。对于mso来说，诊断此问题至关重要，因为此问题指示系统1500中的下行信号也可能向外泄漏且干扰lte信号，这会违反各种规定。

作为从lte基站1599到用户设备(userequipment，ue)的信号的下行lte信号是恒定载波信号。作为从ue到lte基站1599的信号的上行lte信号是突发模式信号。因此，下行lte信号在系统1500中可更为普遍，并且更容易捕获和分析。

图16是根据本发明的实施例的分析脉冲持续时间的上行hfc网络分析系统1600的示意图。系统1600类似于系统1400。图表1685表示fft捕获。

图表1685示出了脉冲持续时间1690以及其它脉冲持续时间。如果来自cm1695中的一个cm的脉冲1697等脉冲相较于fft框架持续更长，连续fft框架将展示升高宽带噪声，意味着跨越较大频率范围的升高信号电平。升高宽带噪声的信号电平是信号脉冲的功率乘以fft框架与脉冲信号重叠的部分的乘积。如果脉冲功率电平从一个事件到下一事件相对恒定，可根据fft捕获中的电平分布估计脉冲长度。虽然时域中的fbc将是测量脉冲持续时间1690的更容易的方式，但mso对于频域分析具有较强偏好。

图17是根据本发明的实施例的分析脉冲噪声功率和非线性的上行hfc网络分析系统1700的示意图。系统1700类似于系统1600。图表1785表示fft捕获。如图所示，图表1785包括入口噪声功率1790和由于脉冲1797而具有谐波功率的非线性1793。

图18是根据本发明的实施例的分析微反射的上行hfc网络分析系统1800的示意图。系统1800类似于系统1600、1700。图表1883、1890说明对测距突发使用上行解调以分析上行方向上的微反射且提供均衡和预均衡系数。具体来说，图表1883说明随时间而变的接收到的信号功率且提供对信号时间分散的定量测量，所述信号时间分散是在系统1800中定位有rdt1815的点处的信道损伤引起的。类似地，图表1890说明随时间而变的接收到的信号功率和时间分散信道在频域中具有的效应。图表1883中的系数提供图表1890中所示的在上行方向上的频率波动的时域视图。图表1883中的均衡系数曲线中的次级峰值展示微反射的往返延迟。如果rdmt1870并不展示上行方向上的那些特性，mso可确定微反射源在amp1805与amp1850之间。每次mso遵循amp针对组件的每一级联而插入rdmt时，mso就可进行类似确定。

图19是根据本发明的实施例的分析微反射的下行hfc网络分析系统1900的示意图。系统1900类似于系统1800。不同于系统1800，系统1900分析下行方向。图表1983、1990说明对测距突发使用上行解调以分析上行方向上的微反射且提供均衡和预均衡系数。如果rdmt1925并不展示下行方向上的那些特性，mso可确定微反射源在amp1905与amp1950之间。

图20是说明根据本发明的实施例确定网络中故障组件的位置的方法2000的流程图。方法2000可在例如系统1200、1300、1400中实施。在步骤2010处，从第一rdt接收第一信号。举例来说，rdt1215接收第一信号。在步骤2020处，使用第一rdmt分析第一信号。举例来说，rdmt1225分析第一信号。在步骤2030处，从位于第一rdt下行的第二rdt接收第二信号。举例来说，rdt1260接收第二信号。在步骤2040处，使用第二rdmt分析第二信号。举例来说，rdmt1270分析第二信号。在步骤2050处，将第一信号与第二信号进行比较。举例来说，mso或与mso相关联的技术员将第一信号与第二信号进行比较。最后，在步骤2060处，基于所述比较确定网络中故障组件的位置。举例来说，mso或技术员确定所述位置与amp1250相关联。

图21是根据本发明的实施例的网络装置2100的示意图。装置2100适合于实施如下文所描述的所公开的实施例。装置2100包括用于接收数据的入端口2110和接收器单元(rx)2120；处理器、逻辑单元或用以处理数据的中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)2130；用于传输数据的发射器单元(tx)2140和出端口2150；以及用于存储数据的存储器2160。装置2100还可包括耦合到入端口2110的光电(optical-to-electrical，oe)组件和电光(electrical-to-optical，eo)组件、接收器单元2120、发射器单元2140以及用于光学或电信号的出或入的出端口2150。

通过硬件和软件实施处理器2130。处理器2130可实施为一个或多个cpu芯片、核心(例如，如多核处理器)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)和数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)。处理器2130与入端口2110、接收器单元2120、发射器单元2140、出端口2150和存储器2160通信。处理器2130包括pnm头端模块2170、pnmcm模块2180和enm控制器2190。

pnm头端模块2170、pnmcm模块2180和enm控制器2190辅助实施上文所描述的所公开的实施例。举例来说，pnm头端模块2170实施pnm头端模块1230、1275；pnmcm模块2180实施pnmcm模块1235、1280；enm控制器2190命令rdmt1225、1270执行上文所描述的enm技术。因此，包含pnm头端模块2170、pnmcm模块2180和enm控制器2190提供对装置2100的功能性的实质性改进且实现装置2100到不同状态的转换。或者，将pnm头端模块2170、pnmcm模块2180和enm控制器2190实施为存储于存储器2160中且由处理器2130执行的指令。

存储器2160包括一个或多个磁盘、磁带机和固态驱动器，且可被用作溢流数据存储装置，从而在选择程序以供执行时存储此类程序并且存储在程序执行期间读取的指令和数据。存储器2160可以是易失性的和非易失性的，且可以是只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(random-accessmemory，ram)、三重内容寻址存储器(ternarycontent-addressablememory，tcam)以及静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory，sram)。

除非另有陈述，否则术语“约”意味着包含后续描述的数字±10％的范围。在“直接耦合”两个组件时，两个组件之间不具有除线、迹线或其它介质之外的其它组件。在“间接耦合”两个组件时，两个组件之间可具有此类其它组件。术语“耦合”和其派生词意味着直接耦合或间接耦合。

虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，所公开的系统和方法也可通过其它多种具体形式体现，而不会脱离本发明的精神或范围。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文中所给出的细节。例如，各种元件或组件可以在另一系统中组合或整合，或者某些特征可以省略或不实施。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或整合。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式经由某一接口、装置或中间组件间接地耦合或通信。其它改变、取代、更改的实例对本领域技术人员来说是可确认的，且可使其均不脱离本文中所公开的精神和范围。